Bài giảng mạng máy tính 02 1

Tạo ra một ứng dụng mạng ứng dụng truyền tải mạng Viết chương trình liên kết vật lý  Chạy trên những hệ thống khác nhau  Liên lạc thông qua mạng  Ví dụ: phần mềm máy chủ web giao tiếp với phần mềm trình duyệt web Không cần thiết viết phần mềm cho các thiết bị mạng ứng dụng truyền tải mạng  Thiết bị mạng không chạy liên kết vật lý ứng dụng những ứng dụng dành cho người truyền tải mạng dùng liên kết vật lý  Phần mềm trên các thiết bị mạng được chuyên biệt hóa cao Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính Bài giảng 3 Chương 2: Tầng ứng dụng © 2011 5

Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính

ThS NGUYỄN CAO ĐẠT E-mail:dat@cse.hcmut.edu.vn

Bài giảng Mạng máy tính

Chương 2: “Computer Networking – A top-down approach”

 Mô hình dịch vụ tầng ứng dụng

 Mô hình khách-chủ

 Mô hình ngang hàng một-một

Học về các giao thức bằng cách xem xét các giao thức tầng ứng dụng phổ biến

 Phần mềm trên các thiết bị

mạng được chuyên biệt hóa cao

ứng dụng

truyền tải mạng liên kết vật lý

ứng dụng

truyền tải mạng liên kết vật lý

ứng dụng

truyền tải mạng liên kết vật lý

Kiến trúc ứng dụng mạng

 giao tiếp với máy chủ

 có thể kết nối không liên tục

 có thể có địa chỉ IP động

 không kết nối trực tiếp với người dùng khác

khách/chủ

Cấu trúc P2P

 Không có máy chủ

trực tiếp với nhau

Mô hình lai của khách-chủ và P2P

Skype

 điện thoại-IP: ứng dụng P2P

 máy chủ tập trung: quản lý địa chỉ của các bên tham gia

 kết nối khách-khách: trực tiếp (không qua máy chủ)

Nhắn tin trực tiếp

 Hai người dùng chat với nhau bằng P2P

 Máy chủ đảm bảo: quản lý người dùng

Liên lạc giữa các tiến trình

Tiến trình: chương trình chạy

trong một máy

trình liên lạc với nhau

máy khác nhau liên lạc

điệp

Tiến trình khách: bắt đầu quá trình kết nối

Tiến trình chủ: chờ khách kết nối tới

Lưu ý: các ứng dụng P2P có cả tiến trình khách lẫn tiến trình chủ

Hốc kết nối - Sockets

tiến trình

TCP với

bộ nhớ tạm, biến socket

máy hoặc máy chủ

tiến trình

TCP với

bộ nhớ tạm, biến socket

máy hoặc máy chủ

Internet

điều khiển bởi OS

điều khiển bởi

lt viên ứng dụng

 API: (1) lựa chọn giao thức truyền tải; (2) cấu hình một vài

tham số

dùng để đánh cho cả các tiến trình không?

 Đáp: Không, nhiều tiến trình có thể cùng chạy trên một máy

 Ký hiệu nhận dạng bao gồm địa chỉ IP và địa chỉ

tiến trình trên máy

 máy chủ HTTP: 80

 máy chủ Mail: 25

tới trang web gaia.cs.umass.edu:

 địa chỉ IP: 128.119.245.12

 cổng: 80

Các giao thức tầng ứng dụng qui định

 vd: truy vấn, phản hồi

 có những trường nào trong thông điệp & chúng được trình bày ntn

 ý nghĩa của thông tin trong các trường

thức các tiến trình gửi và phản hồi các thông điệp

Các giao thức công khai:

Các ứng dụng yêu cầu gì ở tầng truyền tải?

tải tệp tin, telnet) yêu cầu

truyền tải toàn bộ 100% dữ

liệu

Độ trễ

thoại Internet, trò chơi

tương tác) yêu cầu độ

(bittorrent) tận dụng mọi thông lượng mà nó có thể

sử dụng

Bảo mật

…

Những yêu cầu lên tầng vận chuyển của một số

ứng dụng phổ biến

Ứng dụng

truyền tải tệp

e-mail dịch vụ web phim/nhạc thời gian thực phim/nhạc lưu trữ

trò chơi tương tác

nhắn tin trực tiếp

Mất mát dữ liệu

không không không chấp nhận

chấp nhận chấp nhận không

Thông lượng

linh hoạt linh hoạt linh hoạt nhạc: 5kbps-1Mbps phim:10kbps-5Mbps như trên

vài kbps trở lên linh hoạt

Độ trễ thấp

không không không

có, 100’s msec

có, vài giây

có, 100’s msec vừa phải

Các dịch vụ tầng truyền tải Internet

Dịch vụ TCP:

 hướng kết nối: yêu cầu tạo kết

nối giữa khách và chủ

 truyền tải tin cậy: đảm bảo

truyền tải đúng và đủ dữ liệu

 kiểm soát lưu lượng: người gửi

không làm ngập người nhận

 kiểm soát tắc nghẽn: hãm tốc

độ gửi khi mạng bị quá tải

 không cung cấp/đảm bảo: độ

trễ, thông lượng tối thiểu, bảo mật

Hỏi: Tại sao lại cần có UDP?

Ứ/d Internet và các giao thức tầng truyền tải

Ứng dụng

e-mail truy cập từ xa

Web truyền tải tệp xem phim trực tuyến

điện thoại Internet

Giao thức tầng ứng dụng

SIP, RTP, sở hữu (vd: Skype)

Giao thức tầng truyền tải t/ứng

TCP TCP TCP TCP TCP or UDP

chủ yếu UDP

Web và HTTP

Vài khái niệm căn bản

 Trang Web chứa nhiều đối tượng

tệp âm thanh,…

tới các đối tượng khác

 chủ: máy chủ Web gửi trả

các đối tượng theo yêu cầu của khách

PC chạy Firefox

Máy chủ chạy dịch vụ máy chủ Web Apache Mac chạy

Safari

Tóm lược HTTP (tt)

Sử dụng TCP:

 khách khởi tạo kết nối TCP

(tạo hốc kết nối) tới máy chủ tại cổng 80

 máy chủ chấp nhận kết nối

TCP từ khách

 thông điệp HTTP (thông điệp

giao thức tầng ứng dụng) được trao đổi giữa trình duyệt web (khách HTTP) và máy chủ Web (chủ HTTP)

 đóng kết nối TCP

HTTP là giao thức không lưu giữ trạng thái

 máy chủ không lưu bất kì thông tin nào về ng/d

Những giao thức lưu trạng thái tương đối phức tạp

 lịch sử duyệt web phải được lưu giữ

 nếu máy chủ/khách bị hỏng thì thông tin về trạng thái có thể không thống nhất, cần phải cân chỉnh lại

hơn nữa

Kết nối HTTP

HTTP không ổn định

được gửi qua MỘT kết nối

TCP

HTTP ổn định

được gửi qua một kết nối TCP duy nhất giữa khách

và chủ

HTTP không ổn định

người dùng đưa vào URL sau

www.someSchool.edu/someDepartment/home.index

1a khách HTTP khởi tạo liên kết

TCP tới máy chủ HTTP (tiến trình) tại www.someSchool.edu ở cổng 80

2 khách HTTP gửi thông điệp

truy vấn HTTP (chứa URL) vào hốc kết nối TCP Thông điệp chỉ

ra là khách muốn có đối tượng

“someDepartment/home.index”

1b máy chủ HTTP tại www.someSchool.edu chờ kết nối TCP tại cổng 80 “chấp nhận” kết nối từ khách, thông báo lại cho khách

3 máy chủ HTTP server nhận được thông điệp truy vấn, tạo

ra một thông điệp phản hồi

chứa đối tượng được yêu cầu,

và gửi thông điệp vào hốc kết nối

thời gian

(chứa văn bản, liên kết tới 10 hình ảnh jpeg)

HTTP không ổn định(tt)

5 khách HTTP nhận được thông điệp phản hồi chứa tệp html, hiển thị html Phân tích tệp html tìm ra 10 liên kết tới các đối tượng jpeg

6 các bước 1-5 lập lại cho mỗi trong 10 đối tượng jpeg

4 máy chủ HTTP đóng kết nối TCP

time

HTTP không ổn định: thời gian phản hồi

Thời gian xoay vòng – RTT:

là thời gian cần để một gói tin nhỏ di chuyển từ khách tới chủ

và quay trở lại

Thời gian phản hồi:

 một RTT để khởi tạo kết nối

khởi tạo kết nốiTCP

RTT

yêu cầu tệp tin

RTT

nhận được tệp tin

tăng tải cho mỗi kết nối TCP

 trình duyệt thường mở nhiều

kết nối TCP song song để tải

những đối tượng liên kết

HTTP ổn định

 máy chủ giữ lại liên kết sau khi gửi phản hồi, gọi là liên kết mở

 những thông điệp HTTP tiếp theo giữa cặp khách/chủ đó

sẽ được gửi qua liên kết mở

ở trên

 khách gửi truy vấn ngay khi

nó gặp phải một liên kết tới đối tượng

 chỉ cần 1 RTT cho tất cả các đối tượng được liên kết tới

Thông điệp truy vấn HTTP

(response)

 thông điệp truy vấn HTTP:

 ASCII (định dạng con người đọc được)

GET /somedir/page.html HTTP/1.1 Host: www.someschool.edu

User-agent: Mozilla/4.0 Connection: close

Xuống dòng

báo hiệu kết thúc

thông điệp

Thông điệp truy vấn HTTP: định dạng chung

Khung nhập dữ liệu tải lên

Phương pháp POST:

những khung điền dữ liệu

(entity body) của thông

điệp truy vấn

Phương pháp GET (URL):

GET

trực tiếp trong các trường của URL của dòng truy vấn

www.somesite.com/animalsearch?monkeys&banana

 đòi hỏi máy chủ đặt đối

tượng được yêu cầu nằm ngoài thông điệp phản hồi

 xóa tệp được nêu trong URL

Thông điệp phản hồi HTTP

HTTP/1.1 200 OK Connection close Date: Thu, 06 Aug 1998 12:00:15 GMT Server: Apache/1.3.0 (Unix)

Last-Modified: Mon, 22 Jun 1998 … Content-Length: 6821

Content-Type: text/html

dữ liệu dữ liệu

dòng trạng thái

(giao thức

mã trạng thái câu trạng thái)

các dòng mào đầu

dữ liệu, vd:

tệp HTML được yêu cầu

Các mã trạng thái của thông điệp phản hồi

HTTP

200 OK

 truy vấn thành công, đối tượng theo sau trong thông điệp này

301 Được di chuyển vĩnh viễn - Moved permanently

 đối tượng truy vấn đã được di chuyển, vị trí mới kèm theo sau trong thông điệp này (Location:)

400 Truy vấn không hợp lệ - Bad Request

 máy chủ không hiểu thông điệp truy vấn

404 Không tìm thấy - Not Found

 tài liệu yêu cầu không tìm thấy trên máy chủ này

505 Phiên bản HTTP không được hỗ trợ -HTTP Version Not

Supported

Nằm trong dòng đầu tin của thông điệp phản hồi từ chủ->khách

Một vài mã ví dụ:

Thử nghiệm HTTP (với vai khách)

1 Telnet tới trang web yêu

thích:

Mở kết nối TCP tới cổng 80 (cổng mặc định của máy chủ Web) tại cis.poly.edu

Tất cả những gì ta gõ vào đều được gửi tới cổng 80 tại cis.poly.edu

telnet cis.poly.edu 80

2 Gõ vào một truy vấn HTTP “GET” :

GET /~ross/ HTTP/1.1 Host: cis.poly.edu

Bằng cách này (nhấn vào nút Enter 2 lần), bạn gửi một truy vấn GET

tối thiểu (nhưng đầy đủ) tới máy chủ HTTP

3 Xem xét thông điệp phản hồi mà máy chủ HTTP gửi trả

lại cho bạn

Trạng thái người dùng/máy chủ: cookies

Nhiều trang web lớn sử dụng

cookies

Bốn thành phần:

1) dòng mào đầu cookie của

thông điệp phản hồi HTTP 2) dòng mào đầu cookie của

thông điệp truy vấn HTTP 3) tệp tin cookie được lưu trên

máy người dùng và quản lý bởi trình duyệt

4) thông tin về phiên làm việc

của người dùng đồng thời được lưu tại CSDL của trang web

Ví dụ:

Internet từ máy tính cá nhân

thương mại điện tử

tiên đến trang web, trang web sẽ tạo ra:

 số định danh (ID) độc nhất

 một thẻ ghi trong CSDL cho

ID đó

Cookies: duy trì “trạng thái” (tt)

Cookies (tt)

Cookies có thể chứa gì? :

việc người dùng (Web e-mail)

Cookies và sự riêng tư:

web tìm hiểu nhiều thông tin về bạn

và email cho các web

hiệu ứng

Làm sao để duy trì “trạng thái”:

ng/nhận qua những giao dịch

t/tin trạng thái